电去离子(EDI)技术及其在高纯水生产中的应用
EDI技术原理及在超纯水设备中的应用
EDI技术原理及在超纯水设备中的应用【EDI超纯水处理设备的工作原理:】EDI超纯水设备主要是在直流电场的作用下,通过隔板的水中电介质离子发生定向移动,利用交换膜对离子的选择透过作用来对水质进行提纯的一种科学的水处理技术。
电渗析器的一对电极之间,通常由阴膜,阳膜和隔板(甲、乙)多组交替排列,构成浓室和淡室(即阳离子可透过阳膜,阴离子可透过阴膜)。
淡室水中阳离子向负极迁移透过阳膜,被浓室中的阴膜截留;水中阴离子向正极方向迁移阴膜,被浓室中的阳膜截留,这样通过淡室的水中离子数逐渐减少,成为淡水,而浓室的水中,由于浓室的阴阳离子不断涌进,电介质离子浓度不断升高,而成为浓水,从而达到淡化、提纯、浓缩或精制的目的。
【EDI纯水模块和RO反渗透在纯水中的应用】RO、EDI、树脂离子交换是当今制备纯水的必选工艺设备。
其中RO反渗透是当今一项最实用的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。
可有效地去除水中的重金属离子、盐类、细菌等,去除率达到98%以上;EDI 连续电除盐设备为模块式设备,可根据需要任意组合,该系统不需要停机再生,无需酸碱,因此废水排放问题也得到解决,更符合环保要求。
可将水的电阻值由0.05-0.1MΩ/cm提升至15-18MΩ/cm。
EDI装置现已应用在半导体、电厂、电子、制药、实验室等领域制备高纯水;阴阳离子及混床离子交换水处理设备是利用阴阳离子树脂与水中溶解性盐类离子进行离子交换的水处理技术;根据最终去除水中阴阳离子及混床离子交换除盐水系统的交换特性,可将系统分为:单床式离子交换除盐系统、双床式离子交换除盐系统和混床式离子交换除盐系统。
【纯水设备应用领域:】微电子行业:电解电容器生产、电子管生产、显像管和阴极射线管生产、黑白显像管荧光屏生产、液晶显示器的生产、晶体管生产、集成电路生产、电子新材料生产;医药行业:医药注射用无菌水生产、口服液生产、药剂生产纯化水、血液透析用水化学化工:超纯化学试剂生产化工新材料生产;其它:贵金属冶炼、磁性材料生产、电子级无尘布生产、光学材料生产等。
论EDI在制药纯水制备中的应用
一.E DI装置的概述连续电渗析除盐装置(EDI,Elect-deionization ),是利用混合离子交换树脂吸附给水的阴阳离子,同时这些被吸附的离子在直流电压的作用下,分别透过阴阳离子交换膜而被除去的过程。
此过程离子交换树脂不需要酸和碱再生,水(H2O)在电场的作用下电解成OH-和H+,分别再生阴阳树脂,实现连续除盐的效果。
这一新技术代替传统的混合床装置(DI)和电渗析(ED),从而可以得到电阻率高达18MΩ*CM的超纯水。
利用反渗透技术进行一次除盐,再用EDI技术进行二次除盐就可以彻底使纯水制造过程连续化,避免使用酸碱再生,大大降低纯水运行成本,因此EDI 技术给水处理技术带来革命性的进步。
目前市场上可以购得EDI品牌有以下几种:E-cell(美国产)、Usfilter(美国产)、Qmexell(欧美公司中国工厂生产)、Electropure(美国产)、Capure(加拿大产),她们在国内均有水处理工程公司代理经销及维保。
一.EDI技术相关知识1.EDI工作过程一般自然资源,包括洋、海、江、湖、地下水及空气中相当数量的水蒸汽,水分子(H2O)是由两个氢原子和一个氧原子构成的,可大自然中很纯的水是没有的,因为水是一种溶解能力很强的溶剂,水中存在钠、钙、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐等溶解物,这些化合物有带负电荷的阴离子和带正电荷的阳离子组成。
前段通过砂滤、碳滤、阳离子交换器、保安过滤器,再通过反渗透(RO)的处理,95—99%以上的离子可以去除。
RO淡水(EDI给水)电阻率一般范围在0.05—1.0MΩ*CM,即电导率的范围为20—1μs/CM。
根据应用的情况,EDI去离子淡水电阻率一般范围在5--18MΩ*CM。
另外,原水中也有可能包含其他微量元素,溶解的气体(如CO2)和一些弱电解质(如硼,SiO2),这些杂质在工业除盐水中必须被除掉。
但是反渗透过程对于这些杂质清除效果较差,因此,EDI 的作用就是通过除去电解质(包括弱电解质)的过程,将水中的电阻率从0.05—1.0 MΩ*CM提高到5--18 MΩ*CM。
电去离子工作原理
电去离子工作原理电去离子技术(Electrodeionization,简称EDI)是一种将电化学和离子交换技术结合起来的水处理技术。
它利用电解过程中产生的离子电流和离子交换膜,将离子从水中去除。
EDl工艺不需要化学药剂,因此更加环保,操作简单、自动化程度高,广泛应用于纯水和超纯水的制备。
EDI工作原理如下:1.预处理:原水需要经过预处理设备,以去除悬浮物、有机物、颗粒物和金属离子等杂质,防止对EDI设备造成污染和损坏。
2.电化学反应:EDI设备由正负极板和离子交换膜组成,原水通过极板和离子交换膜之间的电场,使离子发生电迁移。
电解过程中,水中的溶解离子将在电场的作用下向相应的电极移动。
3.离子交换:电场作用下,带电的离子通过阴、阳离子交换膜进入间隙区(称为极板间夹层)。
4.电降解:在间隙区,电极板产生水的电解反应,将产生的氢氧离子和氧气中和阳离子和阴离子。
5.离子再组合:在间隙区,电降解所生成的氢氧离子和阳离子、阴离子再结合,形成更新的溶液。
6.反洗:为了防止膜板上的污染物沉积,需要进行循环反洗。
这个过程可以采用电池的方式来进行,以保证膜板的持续清洁。
7.纯化:经过EDI设备处理后的水,几乎没有任何离子杂质,可以被用作高纯水、超纯水和制药用水等。
EDI技术的优势:1.高效:EDI技术能够连续、自动地进行水处理,具有高处理效率和较低能耗。
2.环保:EDI工艺不需要化学药剂,不会产生污染物和副产物。
3.稳定:EDI设备具有较长的使用寿命,能够稳定地提供高质量的水。
4.操作简单:EDI系统可以实现自动化操作,减少人工干预和维护成本。
5.可靠性高:EDI技术在水处理中具有较高的可靠性,不容易出现故障。
EDI技术广泛应用于电子、制药、食品饮料、化工、发电和纺织等行业中,主要用于纯化和超纯化水的制备。
其应用领域包括电镀、半导体制造、电子芯片生产、注射剂制备、食品饮料加工等。
市场上存在多种型号和规格的EDI设备,用户可以根据具体需求选择适合的设备。
EDI水处理技术发展应用
EDI水处理技术发展应用EDI(Electrodeionization)是一种水处理技术,它结合了电化学和离子透析的原理,用于去除水中离子和溶解物质。
EDI技术在水处理领域的发展应用已经取得了显著的成就,广泛应用于工业、医疗、食品饮料等领域。
EDI技术的原理是利用电场和渗透膜,通过电解过程将水中的离子分离出来。
在EDI装置中,水通过一个阳极和阴极之间的二电极腔室,这些腔室之间有交错的离子交换膜。
当外加电压施加在电极上时,阴离子会向阳极方向移动,而阳离子会向阴极方向移动。
同时,在腔室中的阳离子和阴离子之间,还存在一个渗透膜,该膜具有特定的孔隙大小,可以过滤掉离子和溶解物质。
EDI技术相比于传统的离子交换法,具有以下几个优点:1.高纯度水产水质稳定:EDI技术可以去除水中的离子和溶解物质,从而产生高纯度水。
与传统离子交换法相比,EDI技术可以获得更高的水质稳定性。
2.无需化学再生:传统的离子交换法需要周期性地进行化学再生,而EDI技术不需要任何化学再生剂,可以节省化学品的使用和处理成本。
3.操作简单方便:EDI技术不需要人工参与操作,全自动运行,减少了人力资源的浪费。
4.操作成本低:EDI技术的运行成本较低,只需要电力消耗,而无需额外的化学品投入。
EDI技术在工业、医疗、食品饮料等领域得到了广泛应用。
在工业领域,EDI技术被广泛应用于电子、电力、化工等行业中,用于生产纯水、高纯水等特殊用途水。
在医疗领域,EDI技术被用于制药、实验室等场合中,用于生产纯净水、注射用水等。
在食品饮料行业,EDI技术则用于生产纯净水、饮用水、饮料生产等。
EDI技术发展的一个重要方向是高效能EDI技术的研发。
目前,一些高效能EDI技术已经开始应用于实际生产中。
这些新技术凭借其更高的去离子率和更低的纯水电导率,可以满足更高水质要求的用户需求。
此外,EDI技术还在与其他水处理技术的结合应用中取得了一定的成果,如与反渗透技术结合,可以实现更高效的水处理效果。
电去离子(EDI)技术及其在高纯水生产中的应用
摘 要 :介 绍 了电去 离子 ( D )技 术在 国 内外的发展 ,对 E 设备 的结构和 工作 原理进行 了初 步研 究,对影 EI DI 响 E 设备产水水质的主要运行参数分别进 行 了讨论 ,并对 E I DI D 设备 的优缺 点 以及 该技术在 高纯水 生产 中 的应 用情 况作 了介绍 。 关键词 :E ;连续去 离子 ; DI 水处理 ;高纯水 ; 除盐 中图分类号 :T 0 54  ̄ 8 .1 文献标识 码 :A 文章 编号 :10 .6 1(0 7 30 7 .5 0 72 9 20 )0 . 20 0
0 引 言
电 去 离 子 ( l t d i i t n DI E e r e nz i ,E )技 术 c o o ao
成为当前 国际上高纯水生产的重要手段 ,亦势必 成为 未来 的主 流纯水 技术 。
是一种将离子交换树脂和离子交换膜相结合 、在
电场 作用 下连续 去 除离 子 的水 处 理 方法 。由 于它
求的不断提高和环保法规对化学物品排放控制要 求的 日趋严格而逐步发展起来的。有很多文献对
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
EDI t c n l g n t e h o o y a d is印 p ia i n i ih p rt t r p o u to l to n h g - u i wa e r d c i n c y
Z O WA 2 S i - n , h a gce 1 HA Yi, NG Na , UN X a j MA S un -h n ,WA ou NG o gyn T n -i3
1 E 技术 的发展 DI
E I D 净水技术是随着工业生产对纯水质量要
能够连续不 间断的去除离子,所以又称为连续去 离子 (o t uu e nzt n DI。我 国称 这 C ni osD i i i ,C ) n o ao 种技术为填充床电渗析。该工艺过程取电渗析和 离子交 换两 者之 长 ,弥 补 了双 方 之短 … ,即它 既 保 留了电渗析连续除盐 和离子交换树脂 深度除盐 的优点 ,又克服了电渗析浓差极化所造成 的不 良 影响 ,且避免了离子交换树脂 酸碱再生所造成的 环境污染。这种将 电渗析和离子交换技术相结合 的除盐工艺 ,可以长时间连续制备高纯水 ,在众 多 的工 业 与实验 室领 域具 有 广 阔 的应 用前 景 , 已
EDI超纯水设备技术本质及应用原理简介.
EDI超纯水设备技术本质及应用原理简介EDI超纯水设备作为反渗透设备后的二次除盐设备,可以制取出高达10-18.2M&.CM。
因此广泛用于微电子工业,半导体工业,发电工业,制药行业和实验室。
也可以作为制药蒸馏水、食物和饮料生产用水、发电厂的锅炉的补给水,以及其它应用超纯水。
EDI超纯水设备技术本质及原理:
连续电除盐(EDI,Electro deionization或CDI,continuous electrode ionization,是利用混和离子交换树脂吸附给水中
的阴阳离子,同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下,分别透过阴阳离子交换膜而被除去的过程。
这一过程离子交换树脂是电连续再生的,因此不需要使用酸和碱使之再生。
这一新技术可以替代传统的离子交换装置,生产出高达18M-CM的超纯水。
又可以比较清晰地描述如下:EDI是利用阴、阳离子膜,采用对称堆放的形式,在阴、阳离子膜中间夹着阴、阳离子树脂,分别在直流电压的作用下,进行阴、阳离子交换。
而同时在电压梯度的作用下,水会发生电解产生大量H+和OH-,这些H+和OH-对离子膜中间的阴、阳离子不断地进行了再
生。
由于EDI不停进行交换——再生,使得纯水度越来越高,所以,轻而易举的产生了高纯度的超纯水。
水处理反渗透
水处理反渗透、电渗析等技术详解在当今的水处理领域,反渗透(RO)、电渗析(ED)和电去离子(EDI)技术发挥着至关重要的作用。
它们在工业、食品、医疗和实验室等领域得到广泛应用,用于制备高纯水、净化废水以及淡化海水等。
本文将详细介绍这三种技术的原理、特点及应用场景。
一、反渗透(RO)反渗透是一种以压力差为推动力的膜分离技术,通过施加压力使水分子透过半透膜,而盐分和其他杂质被截留下来。
这种技术主要用于去除水中的溶解盐类、有机物、重金属离子等。
1.反渗透原理:在压力作用下,水分子透过半透膜,而盐分和其他杂质被截留下来。
通过控制压力和膜的孔径大小,可以有效地去除水中的各种物质。
2.应用场景:反渗透技术广泛应用于电力、化工、食品、医药等领域。
例如,在电力行业,反渗透技术用于制备高纯水,保障锅炉和涡轮机的正常运行;在化工行业,反渗透技术用于提取和纯化产品;在食品和医药行业,反渗透技术用于制备超纯水和药物成分。
二、电渗析(ED)电渗析是一种利用电场作用进行分离的过程,通过在两个电极之间施加直流电场,使带电离子在电场作用下迁移,从而实现盐分的分离。
1.电渗析原理:在两个电极之间施加直流电场,带电离子在电场作用下向相反方向移动。
阳离子向负极移动,阴离子向正极移动,从而实现盐分的分离。
2.应用场景:电渗析技术常用于化工、冶金、电子等领域含盐废水的处理。
例如,在化工行业,电渗析技术用于回收和再利用废水中的盐分;在冶金行业,电渗析技术用于提取和纯化金属离子;在电子行业,电渗析技术用于处理和回收电镀废水。
三、电去离子(EDI)电去离子是一种结合了电渗析和离子交换两种技术的新型水处理工艺。
它通过电场作用将水中的离子迁移到离子交换树脂中,实现连续除盐。
1.电去离子原理:在EDI装置中,含盐水流经阳极和阴极,同时电流通过两个电极。
阳极释放阳离子,阴极吸收阴离子,这些离子被吸引到离子交换树脂中,从而实现连续除盐。
2.应用场景:电去离子技术主要适用于高纯水制备和工业用水处理等领域。
EDI技术及装置在制药用水处理中的相关应用
EDI技术及装置在制药用水处理中的相关应用EDI(Electro-de-ionization)是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术(电渗析技术)相结合的纯水制造技术,该技术主要用于医药,尤其是制药用水,还有微电子工业的超纯水处理。
EDI也称连续脱盐电渗析,是近几年新发展的一种新型脱盐技术,主要功能是为了进一步除盐。
据悉,EDI主要由EDI给水泵、EDI装置、配套管道阀门仪表及控制系统等组成。
EDI技术可以将离子交换技术和电渗析技术相结合,利用电极两端的高压作用使水中的带电离子移动,并结合离子交换树脂和树脂膜的选择性作用加速离子移动并去除,从而达到净水的目的。
该技术主要利用离子交换,通过深度脱盐来克服电渗析极化而脱盐不彻底的问题,又利用电渗析极化发生水电离,产生H和OH离子,实现树脂自再生,从而克服树脂失效后通过化学药剂再生的缺陷。
该技术也综合了电渗析和离子交换脱盐技术,能够连续制备出高品质纯水。
某制药用水方面的专家说。
EDI技术要想更好地应用于制药用水领域,还得借助设备载体,即EDI装置。
笔者了解到,EDI装置属于精处理水系统,一般多与反渗透(RO)配合使用。
而组成预处理、反渗透、EDI装置的超纯水处理系统,取代了传统水处理工艺的混合离子交换设备。
通常情况下,EDI装置主要包括阴/阳离子交换膜、离子交换树脂、直流电源等设备。
笔者了解到,EDI装置在通电时,阳极和阴极之间产生了一个直流电场,原水中的阳离子被吸引到阴极,阴离子被吸引到阳极。
离子交换膜包含了在浓缩单元和纯化单元中去除的阳离子和阴离子,这样就能从EDI单元里去除离子杂质。
据相关设备生产商介绍,EDI装置对制药用水处理起到关键作用,而且其强大的特点更是成为许多企业在处理制药用水过程中的得力助手。
因为,EDI装置不需要化学再生,可连续运行,进而不需要传统水处理工艺的混合离子交换设备再生所需的酸碱液,以及再生所排放的废水。
EDI装置也可以连续运行,水质稳定;容易实现全自动控制;无须用酸碱再生;不会因再生而停机;节省了再生用水及再生污水处理设施;产水率高(可达95%);无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施;占地面积小;使用安全可靠,避免工人接触酸碱;能够降低运行及维护成本;设备单元模块化,可灵活的组合各种流量的净水设施;安装简单、费用也较为低廉。
反渗透超纯水设备edi技术原理及应用分析
反渗透超纯水设备EDI技术原理及应用分析★EDI工作原理EDI模块将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜Z间形成EDI 单元.EDI模块中将一定数量的EDI单元间用格板隔开,形成浓水室和淡水室。
又在单元组两端设置阴/阳电极。
在直流电的推动下,通过淡水室水流屮的阴阳离子分别穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室屮去除。
而通过浓水室的水将离子带出系统,成为浓水.EDI超纯水设备一般以二级反渗透(R0)纯水作为EDI给水。
R0纯水电阻率一般是40-2AS/cm(25°C)。
EDI纯水电阻率可以高达18 MG.cm(25°C),但是根据去离子水用途和系统配置设置,EDI超纯水适用于制备电阻率要求在1-18. 2MQ. cm(25°C)的纯水。
EDI技术被制药工业、微电子工业、发电工业和实验室所普遍接受。
在表面清洗、表面涂装、电解工业和化工工业的应用也日趋广泛。
超纯水制造历史进程:第一阶段:预处理过滤器一一邓日床一一〉阴床一一>混合床第二阶段:预处理过滤器一一>反渗透——〉混合床目前阶段:预处理过滤器一一>反渗透一一>EDI (无需酸碱)EDI设备应用在反渗透系统之后,取代传统的混离子交换技术生产稳定的超纯水。
EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点:①水质稳定②容易实现全自动控制③不会因再生而停机④不需化学再生⑤运行费用低⑥厂房面积小⑦无污水排放近几十年以来,混床离子交换技术(D)—直作为超纯水制备的标准工艺。
由于其需要周期性的再生且再生过程屮消耗大量的化学药品(酸碱)和工业纯水,并造成一定的环境问题,因此需要开发无酸碱超纯水系统。
正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需求,于是将膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。
其离子交换树脂的的再生使用的是电能, 而不再需要酸碱,因而更满足于当今世界的环保要求。
自从1986 年EDI膜堆技术工业化以来,全世界已安装了数千套EDI系统,尤其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展,同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。
EDI技术和RO—EDI高纯水设备介绍
EDI技术和RO—EDI高纯水设备介绍一、概电去离子(electrodeionization,简称EDI)技术和RO—EDI高纯水设备,是军事医学科学院卫生装备研究所水处理专家,经多年的研究而成功的先进技术成果,是具有自主知识产权的居中国国内纯水技术领域领先地位的技术成果。
EDI技术和RO—EDI高纯水设备经天津市科委组织专家进行技术鉴定,认为其主要性能达到美国、加拿大同类产品的水平,产水水质满足中国药典和美国药典有关纯化水指标要求,高纯水水质达到中国电子技术水电去离子(EDI)技术和RO—EDI高纯水设备广泛用于医药、电子、电力、金属提纯、生物技术和科学研究电去离子(EDI)高纯水设备生产的高纯水在医药方面主要用于药物制剂、分析检测、器械敷料清洗、透析等。
与老式离子交换法、电渗析法相比,不仅操作简单、不需酸碱再生树脂,既环保又经济。
更重要的是能去除纯水中对人体有害的细菌内毒素,老式办法生产的纯水则无法做到。
因此,电去离子(EDI)高纯水设备是医院、药厂原老式纯水设备的理想升级换代产品。
电去离子(EDI)高纯水设备生产的高纯水用在电子产业方面主要用于电子芯片生产等。
电去离子(EDI)高纯水设备生产的高纯水用在电力方面,主要是解决电厂(用水)离子交换树脂再生时停产、需大量酸碱清洗树脂,费时间、费材料、影响生产又严重污染环境的问题。
电去离子(EDI)高纯水设备生产的高纯水用在金属提纯方面,主要用在冶炼纯度99.99%以上高纯度金属生产。
电去离子(EDI)高纯水设备生产的高纯水可用在生物技术、科学研究方面等等。
二、电去离子(EDI)技术的工作原理电去离子(EDI)技术和RO—EDI高纯水设备。
电去离子(EDI)技术和RO—EDI高纯水设备。
电去离子(EDI)技术是由电渗透和离子交换有机结合形成的一种新型膜分离技术。
借助离子交换树脂的离子交换作用与阴、阳离子交换膜对阴、阳离子的选择性透过作用,在直流电场的作用下,实现离子定向迁移,从而完成水的深度除盐。
电去离子技术edi的工作原理
电去离子技术edi的工作原理以电去离子技术EDI的工作原理为标题,本文将详细介绍EDI技术的原理和工作过程。
一、EDI技术的概述EDI(Electrodeionization)是一种利用电场力驱动离子传输的技术,用于水处理领域。
它是通过将电场和离子交换材料相结合,实现对水中离子的选择性去除,从而达到纯化水质的目的。
二、EDI技术的工作原理1. 离子交换EDI技术的关键是离子交换膜,它是一种半透膜,具有选择性地将离子分离。
当水通过EDI装置时,正负离子会被离子交换膜吸附,从而实现了对离子的分离。
2. 电场力驱动EDI技术利用电场力驱动离子的传输。
在EDI装置中,存在一个电场,它会施加在离子上,使得离子在水中产生迁移运动。
正离子和负离子会根据电场力的作用而相对移动,通过离子交换膜分离。
3. 离子再生在EDI装置中,水分为两个流动的通道,分别是浓水通道和稀水通道。
通过电场力驱动,离子会逐渐被吸附在离子交换膜上,形成浓水。
而稀水通道则通过外部电场的作用,将浓水中的离子转移到稀水中,实现离子的再生。
4. 滞留离子的去除EDI装置中还包含了一个滞留室,它的作用是用于收集被离子交换膜滞留的离子。
这样可以确保水中的离子得到彻底去除,从而达到高纯水的要求。
三、EDI技术的优势1. 高效纯化EDI技术可以高效地去除水中的离子,能够将电导率降低到极低的水平,从而实现高纯水的生产。
2. 不需要再生化学品与传统的离子交换工艺相比,EDI技术不需要再生化学品,减少了对环境的污染和操作的复杂性。
3. 自动化运行EDI技术可以实现自动化运行,减少人工干预,提高生产效率。
4. 节能环保EDI技术不需要热能参与,没有热能损耗,减少了对能源的消耗,符合节能环保的要求。
四、EDI技术的应用领域EDI技术广泛应用于纯水制备、电子行业、制药工业、化工工业等领域。
在这些领域,对水质要求非常高,EDI技术可以有效地满足纯水的需求。
总结:EDI技术通过离子交换膜和电场力的作用,实现了对水中离子的选择性去除,从而达到纯化水质的目的。
EDI关键技术在水处理中的应用
EDI技术在水解决中应用摘要:EDI是一种清洁高效新型分离技术,可持续深度去除并回收废水中离子态物质。
当前各国学者专家对EDI技术在废水重金属回收、高纯水制备和脱盐等方面展开了广泛而进一步研究。
综述了当前EDI在废水解决中研究应用现状,并简介了在工程实践中EDI技术存在技术难题和惯用解决办法。
核心词:EDI重金属高纯水电去离子净水技术是一种将电渗析和离子互换相结合水解决新工艺,其英文名称为electrodeionization,缩写成EDI。
它具备不用使用酸碱药剂再生,没有二次污染,自动化限度高,减少劳动强度,合用范畴广,可用于各行各业水解决,运营成本低,稳定性好,易于普及推广等长处。
50年代起,美国Walters等[1]曾一方面阐述过电去离子过程,并用它来进行放射性废水浓缩解决,但后来它在水解决脱盐领域应用进展不大。
30近年后,Millipore公司才推出以商品名为Ionpure TM CDI第一台电去离子净水器;同步又研制出电去离子原理工作ELIX组件,将它作为Milli-RX TM分析级纯水器配件一起投放国际市场。
1990年,Ionpure公司又制造出改进组件[2]。
近年来,加拿大E-Cell公司还推出EDI产品组件E-Cell TM,并组合成最大产水量达450m3/h整套装置。
当前国际EDI在重金属回收、氨氮回收、水质脱盐软化和纯水制备方面得到了广泛应用。
1.E DI技术基本原理EDI技术是指将老式电渗析工艺和离子互换技术结合起来水解决工艺。
图1为EDI工艺示意图。
采用普通电渗析脱盐解决来制取超纯水进程中,当淡水室溶液中电解质离子浓度极低时,电渗析过程就难以再进行下去。
当电解质浓度过低时,溶液电阻升高,耗电量增长,效率下降,以至事实上无法用普通电渗析脱盐来制得高质量纯水。
而EDI是将电渗析和离子互换这两者有机结合在了一起。
如图1所示,在电渗析器中淡水室填装了阴、阳混合离子互换剂(颗粒、纤维或编织物)[3],将电渗析和离子互换置于一种容器中,两者内在地联合成一体.由于纯水中离子互换剂导电能力比普通所接触水要高2~3个数量级,由于互换剂颗粒不断发生互换作用与再生作用而构成了“离子通道”,成果使淡水室体系(溶液、互换剂和膜)电导率大大增长,从而削弱了电渗析器极化现象,提高了电渗析器极限电流,达到高度淡化。
EDI技术在超纯水生产中的应用
进水
产水 极水排放
浓水排放
浓水补充
进水
图4 带浓水循环的EDI系统浓水 图 4 中,进水从模块底部进入淡水室,并从顶部出来;浓水从模块底部进入模块,从模块顶 部出来,浓水经过浓水循环泵后,大部分浓水将回流到模块的浓水室中循环,小部分浓水将 排放;极水的进水与浓水进水为同一水流,只是分别进入不同的室(极水室和浓水室),并 从模块顶部排出。
补充
产水出
极水排放
浓水排放 浓水入口 进水
图5 不带浓水循环的EDI系统 图 5 中,淡水从模块底部进入淡水室,从顶部出来;浓水从模块顶部进入模块,从模块底部 出来;极水的进水与淡水进水为同一水流,只是分别进入不同的室(极水室和浓水室),并 从模块顶部排出。 3.EDI 与混床的比较 EDI 相对与混床具有如下的优势:无需再生化学品的再生;不需要中和池及中和的酸碱;地 面和高空作业能够极大地减少;所有的水处理系统操作都能够在控制室内完成 – 无需前往 现场;减小了 EHS 风险;连续工作,不是间歇操作,长时间稳定的出水水质;没有废弃树 脂污染排放的风险。 3.1 无需再生化学品的再生 无需化学品再生,意味着不需要相关化学品的运输,储存和使用(如图 6),也避免了相关 的 ESH 风险,并且大大降低了系统的运行费用。
产水 SiO2
进水 SiO2
进水 TEA
进水 CO2 温度
Ppb
Ppb
ppm CaCO3 Ppm
Deg. C
20 ppb
<=500
20
7.5
10
10 ppb
<=250
20
5 ppb
<=150
15
7.5
10
5.0
10
edi装置的原理
edi装置的原理EDI(Electrodeionization)是一种利用电场作用进行混合床脱离离子的技术。
它结合了电化学反应和离子交换的原理,通过电驱动力促使离子在混合床内从水中转移到固体吸附树脂上。
本文将详细介绍EDI装置的原理,并探讨其在水处理领域的应用。
一、EDI装置的基本构成EDI装置通常由预处理单元、电化学单元和控制单元组成。
1. 预处理单元预处理单元包括过滤装置和阻垢装置,其主要功能是除去水中的悬浮物、胶体物、有机物和硬度物质等,以保护混合床和电化学单元的正常工作。
2. 电化学单元电化学单元由阳离子交换膜、阴离子交换膜和混合床组成。
阳离子交换膜能够选择性地传递阳离子,而阴离子交换膜能够选择性地传递阴离子。
混合床含有阴离子交换树脂和阳离子交换树脂,用于吸附水中的离子。
3. 控制单元控制单元负责监测和控制EDI装置的工作参数,如电流、脱除水的流速和电极位置等。
通过合理调节控制单元,可以保持EDI装置的稳定工作状态。
二、EDI装置的工作原理EDI装置的工作原理可以分为三个过程:离子传递、极化再生和水流冲洗。
1. 离子传递EDI装置在正负电极的作用下,通过阳离子交换膜和阴离子交换膜来实现离子的传递。
在交换膜上,正电极吸引阴离子,负电极吸引阳离子,并将其转移到混合床中的吸附树脂上。
通过这种方式,水中的离子被有效地去除。
2. 极化再生当混合床中的吸附树脂被逐渐饱和时,需要进行极化再生。
这一过程中,电场反转,水流方向改变,以使吸附树脂上的离子转移到较低浓度区域。
同时,通过去极化操作进一步清除吸附树脂上的余电离子,使其重新获得吸附能力。
3. 水流冲洗为了保持EDI装置的稳定工作状态,经过极化再生后,需进行水流冲洗。
这一过程能够冲洗掉除离子外的杂质和残余离子,确保EDI装置的出水质量。
三、EDI装置在水处理中的应用EDI装置广泛应用于电子、制药、化工、电力等行业的纯水和超纯水制备过程中。
1. 电子工业在集成电路和半导体生产中,高纯水是一个基础性的工艺要求。
电去离子(EDI)净水技术应用
电去离子(EDI)净水技术的应用电去离子(EDI)净水技术是一种将离子互换与电渗析膜技术有机结合起来,只用电来除去水中离子的除盐净水方式。
这种技术的应用最先在1955年,那时用于放射性废水处置,直到1990年美国IONPURE公司推出改良后的产品,才开始普遍应用于工业水处置领域。
目前,此种技术已在电子、发电、医药、化工等行业的纯水制备。
在美国和欧洲已有近千套设备投入正常运行,中国也引进了近五十套,并在各个行业领域中投入利用。
一、EDI工作原理典型的EDI膜堆是由夹在两个电极之间的必然对数的单元组成(见附图),每一个单元内有两类不同的室:待除盐的淡水室(D室)和搜集所除去的杂质离子的淡水室(C室)。
D室顶用混合均匀的阳、阴离子互换树脂填满,这些树指位于两个膜之间:只许诺阳离子通过的阳离子互换膜;只许诺阴离子通过的阴离子互换膜。
.树脂床利用加在室两头的直流电场进行持续地再生,电压使水中的水分子分解成H+及OH-,水中这些离子受相应电极的吸引,穿过互换膜进入浓室后,H+及OH-结合成水。
这种H+及OH-的产生及迁移正是树脂得以实现持续再生的机理。
当进水中的钠离子及氯离子等杂质离子吸附到相应的离子互换树脂上时,这些杂质离子就会象一般混床一样进行离子互换,并相应的置换出H+及OH-。
一旦在离子互换剂内的杂质离子也加入到H+及OH-向互换膜方向的迁移,这些离子将持续地穿过树脂和离子互换膜进入浓水室。
这些杂质离子由于相邻隔室互换膜的阻挡作用而不能向对应电极进一步迁移。
如此,杂质离子能够集中在浓水室排出膜堆。
在典型的EDI系统中,进水的90%~95%直接通过D室,5%~10%的进水被分派进C室。
浓水用泵打循环并使其在膜堆中达到较高的流速,如此能够提高除盐效率、增进水流的混合、降低可能的结垢等作用。
三、EDI的技术特点目前,我公司引进的是美国GE公司的E-Cell MK-2TM膜块,单个膜块的制水量为hr。
这种装置能够被设计成框架组装式(类似与于反渗透装置),几个膜堆在框架上并联组装最大可达450m3/h的容量。
电子行业中EDI超纯水设备的应用.
电子行业中EDI超纯水设备的应用目前,各行各业对水质的要求千差万别,电子行业发展迅速,特别是在我国,EDI超纯水设备电子行业的需求不断增加,而且对水质的要求也越来越严格,所以需要原水超纯水设备深度处理采用EDI。
介绍了电子级超纯水设备。
电子产业超纯水装备制备超纯水工艺有以下3种:1、采用离子交换树脂制备电子工业超纯水的传统水处理方式,其基本工艺流程为:原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→中间水箱→阳床→阴床→混床(复床→超纯水箱→超纯水泵→后置保安过滤器→用水点2、采用反渗透水处理设备与离子交换设备进行组合制备电子工业超纯水的方式,其基本工艺流程为:原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→中间水箱→反渗透设备→混床(复床→超纯水箱→超纯水泵→后置保安过滤器→用水点3、采用反渗透设备与电去离子(EDI设备进行搭配制备电子工业超纯水的的方式,这是一种制取超纯水的最新工艺,也是一种环保,经济,发展潜力巨大的超纯水制备工艺,其基本工艺流程为:原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→中间水箱→反渗透设备→电去离子(EDI→超纯水箱→超纯水泵→后置保安过滤器→用水点电子产业超纯水装备特性电子工业超纯水系统设备无需过多的人工操作,省时省力,能节省大量人力,在工艺选材上也比其他工艺具有优势,这些特性使得电子工业超纯水设备跟其他同类产品相比具有更高的实用价值。
为了保证EDI超纯水设备的连续制水,提高系统运行的稳定性,EDI装置通常采用模块化设计,即利用若干个一定规格的EDI膜块组合成一套EDI装置.如果其中的一个模块出现故障,在不影响装置运行的情况下,可以方便地对故障模块进行维修或更换处理.另外,模块化的设计方式还可以使装置保持一定的扩展性。
按结构形式分类EDI膜块作为EDI装置的核心部件,其设计参数是保证EDI装置整体运行性能的关键。
EDI膜块按其结构形式可分为板框式及螺旋卷式等两种。
板框式EDI模块板框式EDI膜块简称板式模块,它的内部部件为板结框工结构,主要由阳、阴电极板板、极框、离子交换膜、淡水隔板、浓水隔板及端板等部件按一定的顺序组装而成,设备的外形一般为长方形或圆形。
EDI技术在水处理中的应用
EDI技术在水处理中的应用摘要:EDI是一种清洁高效的新型分离技术,可连续深度去除并回收废水中的离子态物质。
目前各国学者专家对EDI技术在废水重金属回收、高纯水制备和脱盐等方面展开了广泛而深入的研究。
综述了目前EDI在废水处理中的研究应用现状,并介绍了在工程实践中EDI技术存在的技术难题和常用的解决方法。
关键词:EDI 重金属高纯水电去离子净水技术是一种将电渗析和离子交换相结合的水处理新工艺,其英文名称为electro deionization,缩写成EDI。
它具有不用使用酸碱药剂再生,没有二次污染,自动化程度高,降低劳动强度,适用范围广,可用于各行各业的水处理,运行成本低,稳定性好,易于普及推广等优点。
50年代起,美国Walters等[1]曾首先论述过电去离子过程,并用它来进行放射性废水的浓缩处理,但以后它在水处理脱盐领域应用的进展不大。
30多年后,Millipore公司才推出以商品名为Ionpure TM CDI的第一台电去离子净水器;同时又研制出电去离子原理工作的ELIX组件,将它作为Milli-RX TM分析级纯水器配件一起投放国际市场。
1990年,Ionpure公司又制造出改进组件[2]。
近年来,加拿大E- Cell 公司还推出EDI产品组件E- Cell TM,并组合成最大产水量达450m3/ h的整套装置。
目前国际EDI在重金属回收、氨氮回收、水质脱盐软化和纯水制备方面得到了广泛的应用。
1.E DI技术的基本原理EDI技术是指将传统的电渗析工艺和离子交换技术结合起来的水处理工艺。
图1为EDI工艺的示意图。
采用一般的电渗析脱盐处理来制取超纯水的进程中,当淡水室溶液中电解质离子的浓度极低时,电渗析过程就难以再进行下去。
当电解质浓度过低时,溶液电阻升高,耗电量增加,效率下降,以至实际上无法用一般的电渗析脱盐来制得高质量的纯水。
而EDI是将电渗析和离子交换这两者有机的结合在了一起。
如图1所示,在电渗析器中的淡水室填装了阴、阳混合离子交换剂(颗粒、纤维或编织物)[3],将电渗析和离子交换置于一种容器中,两者内在地联合成一体. 由于纯水中离子交换剂的导电能力比一般所接触的水要高2~3个数量级,由于交换剂颗粒不断发生交换作用与再生作用而构成了“离子通道”,结果使淡水室体系(溶液、交换剂和膜)的电导率大大增加,从而减弱了电渗析器的极化现象,提高了电渗析器的极限电流,达到高度淡化。
edi超纯水设备方案
EDI超纯水设备方案1. 引言EDI(电离子交换)是一种常用于超纯水处理的技术,能够去除水中的离子、溶剂和有机物等杂质,从而得到高纯度、超纯水。
本文档将介绍EDI超纯水设备的方案,包括设备的工作原理、组成部分和应用范围等。
2. EDI超纯水设备工作原理EDI超纯水设备是通过电离子交换膜将水中的离子分离出去的一种高效净化技术。
其工作原理包括电离、电渗透和电去离子三个关键步骤:1.电离:电离膜在电场的作用下,将水中的盐类离子分解为带电的阳离子和阴离子。
2.电渗透:带电的离子在电场作用下通过离子交换膜,同时水分子穿过渗透膜,形成离子和水的混合溶液。
3.电去离子:混合溶液通过电场的作用,经过去离子膜进一步去除离子,从而得到纯净水。
由于EDI技术不需要再生酸碱溶液,因此避免了传统离子交换技术中再生液的使用,使设备操作更加简便和环保。
3. EDI超纯水设备组成部分EDI超纯水设备一般由以下几个主要组成部分构成:1.预处理系统:包括过滤器、活性炭吸附器和反渗透膜等。
预处理系统的作用是去除水中的悬浮物、有机物和微生物等杂质,以保护EDI设备的正常运行。
2.EDI核心部分:包括电离子交换膜组件、电渗透膜组件和电去离子膜组件等。
EDI核心部分是实现水的电离、电渗透和电去离子的关键部件,用于净化水并产生超纯水。
3.电源与控制系统:提供电压和电流给EDI核心部分,并对设备进行监测和控制。
电源与控制系统能够实现EDI设备的自动化运行和远程监控。
4.超纯水贮存和分配系统:用于储存和分配EDI产生的超纯水。
贮存和分配系统可根据需要配置不同的储水罐和管路,以满足不同用户的用水需求。
4. EDI超纯水设备的应用范围EDI超纯水设备广泛应用于以下领域:1.制药工业:在制药工艺中,高纯度水是生产优质药物和药品的基础要求。
EDI超纯水设备可以提供高纯度、无杂质的水源,为制药工业提供保障。
2.电子工业:电子芯片的制造过程对水质要求非常高,需要使用超纯水进行清洗和加工。
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图 1 E D I高 纯 水 生 产 工 艺 流程
( 1 )U F属于整个生产工艺流程 中的前处理工序 ,它 的作用是 能够有效拦截进水中 的各类杂质 ,如胶体 、微粒 以及细菌等等 ,从 而使远水的污染指数降至 3以下 , 借此来提高 R O 进料 水的整体水质 , 并减轻 R O膜的污染程度,有利于延长 R O膜 的使用年 限。 ( 2 )活性炭主要负责吸附 自来水 当中的有机物和氯 ,并将 氯降 至0 . 1 m g / L以下,从而达 到保护 R O膜及 E D I 堆膜 的目的 ; ' 敬 化 的作
的填 充 材 料 都 是 离子 交换 树 脂 , 因 为树 脂 的颗 粒 比较 细 小 并且 还 非
E D I技术的基本 工作 原理包括 离子 交换、离子在直流 电场作用 下的选择性迁移 以及树脂 电再生三个方面。具体而言 ,当 E D I进水 的盐浓度 非常低 时, 就会使树脂相 的导 电能力高 出溶液相 2 ~3个数 量级。因而基本上所有离子的迁移都是借助树脂相来完成的 ,换言 之,在溶液相当中发生的迁移几乎可 以忽略不计 。通常情况下 ,水 中的离子会先通过交换作用吸附到树脂颗粒上 ,随后在 电场 的作用 下并借助 树脂颗 粒构成 离子传输通道 , 从而迁移至离子交换膜表面 , 最后透过交换膜进入到浓水室 当中。在树脂和离子交换膜与水相接 触的界面扩散层中的极 化会使 水解离 为 H 和O H , 其中仅有一小部分 会参与负载 电流 ,而绝大部分则会作用于树脂 的再生 ,进而使离子 交换 、选择性迁移和树脂 电再生这三个过程 同时发生 并互相促进 , 最终实现连续的去离子过程。简单来 讲,可 以将 E D I看做是能够连 续获得再生 的混床离子交换柱 ,这样便 能够 高效不 断地生产 出高纯 水 ,E D I技术 的应用进一步提升 了高纯水的生 产效率 。 2 E DI 在高纯水生产 中的具体应用研究 2 . 1 E D I在高纯水生产的工艺分析 为了确保 E D I去离子的过程 保持连 续不 间断,使得 E D I堆膜对 进水水质有着非常严格 的要求 。换言之 ,单独使用 E D I 技术无法达 到理想 中的效果 ,所 以在应用 E D I进行高纯水生产时,一般都需要 与其它的水处理技术联合应用 ,如 R O 、u F等等,这样便可 以形成较 为合理的高纯水 生产工 艺流程 ,如 图 1 所示 。
常分散 ,给装填 过程增加 了一定的难度 ,为了解 决这一问题,有关 专家经 过大量试验后 发现 ,可 以采 用粘合的方法 将树脂颗粒粘 合到 起,再将 之挤 压成 型,然后填充到隔板当中。该方法的的应用使 填充过程 变得更加简单 、易行 。 ( 3 )堆膜进水条件 。由于进水条件直接关系到 E D I堆膜 的使用 寿命,所 以在实际生产中,必须对此加 以严格控制 。条件允许 的前 提下,应 尽可能使用进 口 膜堆 。 ( 4 )操作参数 。E D I堆膜的操作参数具体包 括以下内容:电压 电流、浓淡水 比例、处理水量 以及进水温度等等 。以往对这些参数 的确定很多都是凭借经验 ,常常会 出现一定 的误差 ,经过大量研 究 分析后 , 总结 出了以下运行参数 , 可供参考之用 。 膜对 电压 为 4 . 5 ~ I O V 、淡室水流速为 1 . 2 ~1 . 4 c m / s 、进水温度为 5 — 3 5 摄 氏度 。 2 . 3 E D I 技 术 的优 点 ( 1 )可 以使水质快速达到稳定效果。当混床再生完成后 ,一般 都 需要进行 3 0  ̄6 0 m i , n左右 的漂洗 ,这样 才能使 电阻率 升至规 定的 水质要求 同时在 即将临近终点时会出现 S i O 和N a 的泄漏现象,在 这 一过程 中,电阻率会发生较 大幅度 的下降,因而需要 至少两 台混 床 并联才 能确保 电阻率连续稳定。而 E D I系统在启动以后便能够以 较 快的速度上升 至相对较 高的水质 ,并且 系统在 对水质进 行处理的 同时,还 可以一并完 成电再 生,极 大程度地 减少 了系统的总体停运
又借助 E D极 化使 水电 离产生 H 离子和 oH一 离子 , 由此实现 了树脂 的 自动 电再 生。从 而弥补 了混床无 法维持连 续生产、再生时耗 酸碱 量 大 以及 废 液 排 放 超 标 的 缺 陷 。 基 于 此 点 , 本 文 就 电 去 离子 ( E DI ) 技 术及 其 在 高纯 水 生产 中的 应 用 进 行 浅 谈 。
Hi g h& Ne w T e c h n o l o g y
电去 离子 ( E D I ) 技 术及其在 高纯水生产 中的应 用
王 辉
( 扬州晶新微 电子有 限公 司,江苏 扬州 2 2 5 0 0 9)
【 摘 要】 E D I 技 术是近些年新兴的一项高纯水制备技 术,它 将 E I )( 电渗析 ) 和 I E( 离子交换 ) 两种技 术有机 融为一体 ,不但 有效地克服 了 E D 技术 因发生极化无法完成深度 脱盐的缺 陷,同时
【 关键词 】电 去 离子技术 ;高纯水 ;生产效率
1电去离子 ( E )技 术 的 基 本 原 理
( 1 ) 淡室隔板设计。在该环节 上, 美 国的密理博公 司最先取得 了研究进展,从而使 E D I 技术进一步获得完善 ,其在高纯水生产 中 的应用也获得大范围推广 。由该公司设计 出来的淡室隔板 ,可 以有 效地避免树脂在进 出口位置处发生堵塞 以及加厚隔板 引起膜塌 陷等 问题,有利于促进水流均匀分布 。该公司还研制开发 了一 项将 离子 交换膜与隔板粘结构成有机整体 的技术 ,该技术 的应用进 一步 防止 了装置 内漏窜水 的情况发生。 ( 2 )填充材料选择与处理。通 常情况下 ,E D I淡室隔板中使用